非线性耦合分数阶Chen混沌系统和网络的同步

利用非线性函数耦合混沌同步方法,讨论分数阶Chen混沌系统的同步问题,分析初始值和耦合系数的选择对于实现混沌同步的影响。并将该方法推广,实现规则网络的混沌同步。通过数值模拟实验,验证所提出方法的有效性。

分数阶Chen混沌系统的动力学分析与电路实现

基于波特图的频域近似方法研究了分数阶Chen混沌系统.从系统的分岔图、Lyapunov指数谱和吸引子相位图等数值仿真分析验证了不同阶次Chen混沌系统的动力学特性;又基于该方法和整数阶混沌电路的设计方法,设计了模拟电路,实现了该分数阶Chen系统,电路中的电阻和电容等数值是由系统参数和频域传递函数近似确定的;最后,观测示波器电路实验结果与理论分析结果相一致,从而进一步揭示了混沌系统的可实现性与动力学特性.

分数阶Chen混沌系统同步及Multisim电路仿真

本文针对参数已知和未知的分数阶Chen混沌系统,研究其同步控制问题。利用分数阶系统稳定性理论,设计并实现了系统的反馈控制器;同时运用Multisim软件设计实现了分数阶系统同步的混沌电路,验证了所提出同步方法的有效性和可实现性。

基于Adomian分解法的分数阶Chen混沌系统的动力学分析与DSP实现

基于Adomian分解方法,研究了一类分数阶Chen混沌系统.从系统的分岔图、SE复杂度、C0复杂度以及序列的p-s平面图、吸引子相图等数值仿真分析研究了0.8阶次Chen混沌系统丰富的动力学特性.又基于Adomian分解法,利用数字芯片TMS320F28335DSP中设计了程序以及外围硬件电路,实现了分数阶Chen混沌系统.最后,通过示波器观察DSP数字电路输出结果与理论分析结果相一致,从而进一步揭示了分数阶混沌系统的可实现性与动力学特性.

分数阶Chen混沌系统的复合结构分析

首先依照分数阶非线性系统出现混沌的必要条件,分析了分数阶Chen系统出现混沌现象的阶次范围;之后,基于分数阶微积分的预估-校正算法,对该类系统进行了动力学行为的数值仿真研究。进一步,通过引入了一个常数控制器,数值地讨论了分数阶Chen系统混沌吸引子的特殊复合结构,研究发现:导致该复合结构出现的常量控制器幅值大小与受控系统的倍周期分岔点密切相关,具体表现为:系统阶次参数越高,导致受控分数阶Chen系统的倍周期分岔点出现的常数控制器的幅值绝对值越大,这一结果对于了解分数阶Chen混沌系统的吸引子复合结构无疑具有一定参考意义。

基于分数阶Takagi-Sugeno模糊模型的分数阶Chen混沌系统的控制

本文研究了基于Takagi-Sugeno模糊模型的分数阶Chen混沌系统的控制问题。对分数阶Chen混沌系统建立了相应的Takagi-Sugeno模糊模型,基于分布补偿原理对分数阶Chen系统进行控制,对阶数α=0.95的Chen混沌系统进行了仿真,验证了分数阶Takagi-Sugeno模糊系统对分数阶Chen混沌系统控制的有效性。

分数阶时滞金融混沌系统的完全同步

讨论了一类新型的分数阶时滞金融混沌系统的完全同步问题。在响应系统中设计了3个包含时滞的反馈增益控制器,基于分数阶拉兹密辛定理并利用分数阶不等式,得到了一个保证驱动-响应系统完全同步的充分条件。结果表明,控制器的加入使得响应系统的状态最终都会与驱动系统的状态保持完全同步,且误差系统的状态都将趋于稳定的状态。这说明控制器的设计是行之有效的。最后,给出了数值模拟以验证所得结果的正确性。

分数阶Rucklidge不确定混沌系统的自适应滑模同步

研究具有模型不确定及外部扰动条件下,分数阶Rucklidge系统的自适应滑模同步问题,通过设计一个滑模函数,获得分数阶Rucklidge不确定混沌系统自适应滑模同步的两个充分条件,该滑模函数可以平推到整数阶Rucklige混沌系统.用数值仿真算例检验了所得结论.

基于改进观测器的分数阶超混沌Chen系统广义同步

基于分数阶微积分的预估-校正算法,研究了分数阶超混沌Chen系统,并进行了数值仿真.仿真结果表明,分数阶超混沌Chen系统存在超混沌的最低阶数为3.8阶.根据分数阶稳定性理论,设计了一种改进的状态观测器,利用解析的方法求得广义同步的响应系统,从理论上证明了广义同步方法的可行性.最后,利用该同步方法实现了3.8阶超混沌Chen系统的广义同步,数值仿真结果证实了它的有效性.

基于变形分数阶Lorenz混沌系统的煤岩界面图像分割方法

煤岩界面图像的精准分割对于确保煤矿安全高效开采具有重要意义。针对传统图像分割方法在处理复杂煤岩界面时的局限性,提出了一种基于变形分数阶Lorenz混沌系统的煤岩界面图像分割方法。该方法首先利用变形分数阶Lorenz混沌系统的复杂动力学特性生成混沌序列,通过对图像像素点进行扰动,增强图像的细节特征;然后,结合混沌序列的分布特性,对图像进行初步分割,获得候选分割区域;最后,采用自适应阈值分割方法对候选区域进行精细分割,提取出煤岩界面的准确边界。通过在多组煤岩界面图像上开展试验验证所提方法的有效性,试验结果表明:基于变形分数阶Lorenz混沌系统的图像分割方法在分割精度和鲁棒性方面均优于传统方法,能够更准确地识别煤岩界面,并具有较好的抗噪性能和计算效率,为煤岩图像处理提供了一种有效方法。

变分数阶不确定混沌系统的有限时间自适应滑模投影同步

研究变分数阶不确定混沌系统的有限时间自适应滑模投影同步问题.利用变分数阶微积分的性质,建立变分数阶有限时间收敛原理.设计变分数阶滑模面和自适应滑模控制器,得到变分数阶不确定混沌系统有限时间投影同步的充分条件,推导出投影同步时间的上界.仿真结果表明论文所设计控制器的有效性和鲁棒性.

分数阶Chen系统的混沌同步控制及其应用

应用非线性控制方法研究了两个相同的分数阶Chen系统的混沌同步问题。应用Laplace定理,从理论上证明了这两个系统能够实现同步,数值仿真验证了文中理论分析的有效性和可行性。进而将分数阶Chen混沌同步应用于保密通信中,可以达到掩盖有用信号的目的,并且无失真的恢复有用信号。

基于改进观测器的分数阶超混沌Chen系统广义同步

基于分数阶微积分的预估-校正算法，研究了分数阶超混沌Chen系统，数值仿真结果表明，分数阶超混沌Chen系统存在超混沌的最低阶数为3．8阶，并根据分数阶稳定性理论，设计了一种改进的状态观测器，利用解析的方法求得广义同步的响应系统，从理论上证明了该同步方法的可行性．最后，利用该同步方法实现了3．8阶超混沌Chen系统的广义同步，数值仿真结果证实了它的有效性．

分数阶超混沌Chen系统的RBF神经网络自适应滑模同步

针对分数阶超混沌系统的同步问题,通过设计一个新型含分数阶滑模面的RBF神经网络自适应滑模控制器,应用滑模控制和主动控制原理实现分数阶超混沌Chen系统的驱动系统和响应系统间的同步.在RBF神经网络控制方案的基础上引入分数阶滑模控制器以提高系统的鲁棒性,并在分数阶滑模控制器中增设自适应参数使得控制律在迭代过程中找到合适的切换增益,免除繁冗的人工调参过程.根据Lyapunov稳定性定理证明了该方案下系统的稳定性.当存在外部干扰时,将RBF神经网络与分数阶滑模控制相结合,更利于系统在迭代过程中找到最近似的权值,并通过补偿控制降低干扰对控制系统的影响.数值仿真结果验证了该控制方法的鲁棒性及有效性.

一种分数阶混沌系统的通用增强型FPGA实现

针对目前分数阶混沌系统的FPGA设计实现通用程度不高的问题,文中给出了一种通用增强型FPGA算法。首先给出基于G-L定义的分数阶微分算法原理,再将一个已知的三维整数阶混沌系统扩展至分数阶多涡卷混沌系统,通过平衡点、分岔图及最大李氏指数谱分析了其动力学特性,最后运用可变长度移位寄存器,设计分数阶微分的通用增强型FPGA算法,并将其应用至分数阶多涡卷混沌系统。实验结果与数值仿真结果一致,该算法当修改参数时,无需设计新的代码,并能够动态调节记忆长度,且对步长没有严格限制。

电力系统混沌振荡的分数阶自适应滑模控制

在受系统内部参数变动和外部扰动时,电力系统可能出现混沌振荡现象。对三母线电力系统进行混沌特性分析并设计一种分数阶自适应滑模控制方法;利用分数阶算子特性设计分数阶渐近律抑制控制输入的高频抖振现象;针对系统中的不确定参数设计自适应控制律进行估计;利用Lyapunov理论证明了所设计控制器作用下的稳定性。仿真结果表明,所提方法能够抑制系统中出现的混沌振荡,减轻输入信号的抖振现象,对系统的不确定参数具有较好的适应能力。

基于改进麻雀搜索算法的分数阶混沌系统参数辨识

混沌系统的参数辨识是非线性科学中的一个经典反问题。由于智能优化算法的高效率和鲁棒性,利用算法对混沌系统进行参数辨识已成为近年来兴起的热点话题。本文致力于针对分数阶定义下的混沌系统进行参数辨识研究,在经典麻雀搜索算法的基础上提出随机扰动和Lévy局部飞行搜索的改进方式,并对分数阶Chen混沌系统和分数阶Lorenz混沌系统进行了参数辨识。仿真实验在6种不同的智能优化算法中进行,其结果证明了所提出的改进麻雀搜索算法具有更快的收敛速率和更高的辨识精度,并能够保证所有的辨识参数与原始参数的误差在10^(-4)以下。研究成果可为非线性系统的智能同步控制提供新的解决办法。

基于分数阶混沌系统的文本加解密算法及数字电路实现

21世纪是信息时代,信息安全备受关注。针对这一问题,本文提出了一种基于三维分数阶混沌系统的文本加解密算法。结合Grünwald-Letnikov导数定义,采用离散的数值解法构建了4个三维分数阶混沌模型。搭建好电路,在使用时随机选取1个分数阶混沌系统以产生混沌序列,并由此构造出密钥序列,再将发送端和接收端的文本信息与密钥序列进行异或处理来实现对文本的加解密,从而完成两个STM32之间的无线保密通信。测试结果表明,该算法具有良好的加密效果和安全性。

基于分数阶Chen超混沌系统和压缩感知的可视化图像加密算法

本文基于分数阶Chen超混沌系统,压缩感知以及伯恩斯坦多项式嵌入提出了一具有视觉意义的图像加密算法,其旨在同时实现对图像数据和图像外形的双重保护.整个的加密过程主要由预加密和嵌入这两个阶段组成.在预加密阶段,首先利用Arnold置乱和由改进型Sine映射所产生的受控测量矩阵对明文图像的小波系数进行加密和压缩.接着再将加密数据线性量化到0到255之间以产生类噪声秘密图像.同时为了降低遭到攻击的可能性,在嵌入阶段中,本文采用伯恩斯坦多项式嵌入将类噪声秘密图像隐藏到某一可公开获取的载体图像中以生成具有视觉意义的密文图像.另外,明文特征值用于生成加密过程中的密码流,从而提高了加密算法抵抗明文攻击的能力.最后,仿真实验和安全性分析表明本文提出的加密算法是有效的,同时具有很好的视觉安全性和解密质量.

分数阶超混沌Chen系统的组合同步

分数阶混沌系统的组合同步在保密通讯中具有更强的安全性.基于分数阶动力系统的稳定性理论以及Routh-Hurwitz判据,选择合适的控制器,三个分数阶超混沌Chen系统实现了组合同步.Matlab数值模拟验证了本文理论的合理性和控制策略的可行性.